廢水綜合回收利用系統的製作方法
2023-07-15 18:00:46 1
專利名稱：廢水綜合回收利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體製造工廠廢水處理的綜合回收系統，尤其涉及一種利用多種廢水處理手段的廢水綜合回收利用系統。
背景技術：
現有的大型半導體生產製造型工廠，在整個生產製造流程中，各個工段會需要大量的工業用水，同時也會產生各種廢水，傳統的工藝中，均是著眼於對廢水進行處理達到排放標準後進行排放，而沒有從經濟性的角度對整體用水、回收方案進行全盤考慮，所以造成了工廠用水量很大，運行成本居高不下，沒有體現節約環保型的低碳理念。現就現有的半導體製造工廠廢水回收處理系統進行說明，參見附
圖1所示，自來水供應分為兩路，第一路進入到前過濾裝置101進行初次過濾後進入反滲透處理裝置102， 經過反滲透處理裝置後的純水進入到用水點107供用水點使用；第二路進入到工業用水水箱103，同時工業用水水箱還存儲來自第一路的反滲透處理裝置102後的反滲透濃水，反滲透濃水與自來水在工業用水水箱103混合後用於工廠設備洗滌塔104衝洗用水以及冷卻塔105的冷卻用水，洗滌塔104衝洗用水衝洗後的回收水進入到廢水水箱108，然後進行廢水處理後達到規定的排放標準後進行排放。在第一路的水供應中，用水點107的產生的廢水經過分類後，含氟的廢水直接進入廢水水箱108，不含氟的廢水再經過終端清洗回用裝置 106工序進行回收處理。終端清洗回用裝置106的具體處理工序參見附圖2，用水點107的廢水首先進入陰床109 (即陰離子交換器)進行陰離子交換除去一些陰離子，然後再進入到反滲透處理裝置102中進行回收處理，同時為了讓陰床109再生，需要在陰床109 —端設有用於陰床109 再生的鹼液接入口，陰床109的另一端設有廢鹼排出口，通過注入鹼液，使得陰床109再生。 再生過程排出的廢鹼往往直接與工廠其他的廢水混合後排入到廢水水箱108中，廢水水箱 108主要用於對排入其中的廢液按照PH值的大小投入酸液或者鹼液使之中和，然後排出， 為了保證中和的效果，往往會設置多個酸鹼中和池，從而保證中和的效果。在第一酸鹼中和池111中首先根據池中PH值投入酸液或者鹼液進行中和，然後依次在第二酸鹼中和池112、 第三酸鹼中和池113、第四酸鹼中和池114中投入酸液或者鹼液，直至第四酸鹼中和池114 中的廢液的PH值約為6. 9-9範圍內，然後進行排放。現行的半導體工廠汙水處理的實踐經驗表明，現有的汙水回收處理系統存在如下幾個方面的問題1、用水點107產生的一部分不含氟廢水經過終端處理回用裝置106後再次進行反滲透處理裝置102，一般工廠廢水中都富含金屬離子，雖然經過終端處理回用裝置106工序中的陰床109處理後，金屬離子含量較少，但還是有相當部分的金屬離子進入到反滲透處理裝置102中，使得反滲透裝置的反滲透膜非常容易結垢，從而使反滲透膜的壽命極短，經常需要更換，直接增加了廢水處理的成本；2、終端處理回用裝置106中的陰床109再生時產生的廢鹼沒有進行利用直接作為廢水進行排放，而到了酸鹼中和時，還需要為了中和鹼液投入大量的酸液，從而造成了雙重的浪費，提高了汙水處理的成本，造成了資源的極大浪費；3、用水點108產生的含氟廢水以及洗滌塔104衝洗用水產生的廢水沒有經過回收直接進入到廢水水箱108中然後經過處理後排放，從而造成了大量用水的浪費。
發明內容針對現有半導體工廠廢水回收利用處理系統的不足，本實用新型的目的是提供一種廢水綜合回收利用系統，通過引入多種廢水處理手段，著眼於廢水處理的經濟性，不但節約成本，而且使廢水回收利用率大為提高，降低了廢水排放量。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種廢水綜合回收利用系統，市用自來水一路進水口連通前過濾裝置，然後連接到反滲透處理裝置後進入到用水點；市用自來水另一路進水口連通工業用水水箱，然後連接到洗滌塔以及冷卻塔，所述用水點產生的一路廢水通過一終端清洗回用裝置處理後連接到所述反滲透處理裝置，所述用水點的另一路含氟廢水排出口以及所述洗滌塔、冷卻塔的廢水排出口通過廢水回收裝置連接到工業用水水箱，所述廢水回收裝置的廢水排出口和所述用水點產生的氨氮廢水排出口連接到廢水水箱上。進一步優選地，所述廢水回收裝置是指一含平板膜過濾器的過濾裝置一端設有廢水進水口以及用於調節PH值的酸鹼液進液口，另一端與工業用水水箱連接，所述平板膜過濾器裝置與所述工業用水水箱之間設有用於調節PH值的酸鹼液進液口。進一步優選地，所述反滲透處理裝置的濃水排水口連接到一反滲透濃水回收裝置上，所述反滲透濃水回收裝置的濃水排水口連接到一廢水水箱上，所述反滲透濃水回收裝置的透過水出水口連接到所述反滲透處理裝置的進水口上。進一步優選地，所述反滲透濃水回收裝置是指反滲透處理裝置的濃水排水口連接至一緩存水箱，所述緩存水箱通過一抽水泵與一過濾裝置連接，所述過濾裝置與一軟化器連接，所述軟化器通過一抽水泵與第二反滲透裝置連接，所述第二反滲透裝置處理後的純水出水口連接到所述反滲透處理裝置的進水口上，所述第二反滲透裝置的濃水出水口連接到一濃水緩存水箱上，所述濃水緩存水箱通過一抽水泵連接到所述軟化器的進水口，所述軟化器還設有一連接到廢水水箱的再生廢水排水口，濃水作為所述軟化器的再生液，再生廢水連接到廢水水箱。進一步優選地，所述過濾裝置為中空纖維超濾膜過濾器，所述軟化器為鈉離子交換器。進一步優選地，所述終端清洗回用處理裝置是指用水點的一路廢水出水口與一陰床的進水口連接，所述陰床的純水出水口連接到反滲透處理裝置的進水口上，所述陰床一端設有用於陰床再生的鹼液接入口，所述陰床的另一端設有廢鹼收集箱，所述廢鹼收集箱通過一提升泵與廢水水箱連接。進一步優選地，所述廢水水箱包括至少兩個酸鹼中和池，所述酸鹼中和池上設有用於中和酸鹼中和池中廢水PH值的酸液以及鹼液進液管。進一步優選地，所述廢水水箱設有四個酸鹼中和池，所述廢鹼收集箱與第一酸鹼中和池導通連接。
4[0019]本專利的效果在於本專利綜合利用了各種廢水回收處理手段，包括反滲透處理、平板超濾膜處理、反滲透濃水回收、終端清洗回用後再生藥液再利用，從而使得整個廢水回收利用率大為提高， 減少了終端廢水排出量，同時整個廢水處理過程的運行成本大為降低，提高了整個廢水綜合利用系統的經濟性。具體專利技術效果分析如下1、將用水點產生的部分含氟廢水以及衝洗用水、冷卻塔用水產生的廢水通過廢水回收裝置，經過PH值調節，反滲透處理、超濾膜過濾後，可以回收很大一部分廢水，其餘不能回收的廢水連同用水點產生的氨氮廢水直接進入到廢水水箱中處理後排放，這個廢水回收工序就將大量的本來直接進入廢水水箱進行酸鹼中和處理後排放掉的廢水回收了很大一部分，從而節約了系統用水量。2、反滲透處理裝置中產生的反滲透濃水經過再次反滲透濃水回收處理，這樣不但可以降低原進水的需求，並且可以縮小前過濾系統的處理能力設計。在本專利的整個反滲透濃水回收裝置中，經過一次反滲透處理的濃水經過過濾裝置過濾後進入軟化器進行軟化，其中的鈣、鎂離子與軟化器樹脂內的鈉離子發生置換，從軟化器內流出的水就是除去了硬度而含有鈉離子的軟化水，軟化水經過第二次反滲透處理後進行重複利用。第二次反滲透處理後的濃水再次進入到軟化器中，由於經過反滲透處理後濃水中的鈉離子的濃度非常大，再次進入軟化器中時，正好相當於對軟化器進行了再生，將樹脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來，樹脂重新吸附鈉離子，恢復了軟化交換能力，而置換出來的含有Ca2+、Mg2+的濃水作為再生廢水進入到廢水水箱中處理後進行排放。經過軟化器的這麼一個軟化過程後，一方面使進入到第二反滲透裝置中的處理水是軟化水，從而最大限度的避免了反滲透膜的結垢，另一方面經過軟化後的水進行反滲透處理後回收率明顯增大，一般能達到85%，遠遠高於不採用反滲透濃水處理時的回收率65%。3、本專利採用有別於現有技術的終端清洗回用處理裝置工序，對用水點產生的部分廢水再次回收利用，不但回收了一部分廢水再次進入系統提供供水，同時對整個汙水處理過程進行統籌考慮，陰床再生時產生的廢鹼不再被視為廢物，而是作為酸鹼中和時中和酸液的鹼，我們知道廢水進入到酸鹼中和池時會存在波段性的起伏，一陣酸度特別高，這時就需要投入鹼液進行中和，一陣又鹼性特別強，需要投入酸液進行中和，這樣為了使酸鹼中和，就需要不斷的投入酸或者鹼，導致酸鹼藥液的消耗量特別大。而本專利的汙水處理系統中，廢鹼作為一種儲備放置在廢鹼收集箱中，當進入到第一酸鹼中和池中的廢液酸度較高， 則啟動提升泵，投入廢鹼收集箱中的廢鹼進行中和，當進入到第一酸鹼中和池中的廢液鹼性較高時則不啟動提升泵，直接投放酸液進行中和，然後依次經過第二、第三、第四酸鹼中和池、直至廢液的PH值在6. 9-9範圍內，然後排放。以上可以看出，廢鹼變廢為寶，成為酸鹼中和時的藥液來中和酸度，而不需要另外的酸液來處理這個廢鹼，節約了大量的藥液使用量，而且還可以降低陰床再生時，瞬時排放廢鹼對酸鹼中和池中PH值較大幅度的影響。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明；
圖1為現有技術工廠廢水回收處理系統示意圖；圖2為現有技術中終端清洗回用裝置示意圖；[0029]圖3為本專利廢水綜合回收利用系統示意圖；圖4為本專利廢水回收裝置示意圖；圖5為本專利反滲透濃水回收裝置示意圖；圖6為本專利終端清洗回用裝置示意圖；圖中標號說明101,201.前過濾裝置103、203、工業用水水箱
終端清洗回用裝置108、208、廢水水箱111、504、第一酸鹼中和池113、506、第三酸鹼中和池209、反滲透濃水回收裝置301、403、平板膜過濾器402、405、407、抽水泵
102、202、反滲透處理裝置 104、204、洗滌塔 105、205、冷卻塔 106,206, 107、207、用水點
109、501、陰床 112、505、第二酸鹼中和池 114、507、第四酸鹼中和池 210、廢水回收裝置 401、緩存水箱 404、軟化器 406、第二反滲透裝置408、濃
水緩存水箱
502、廢鹼收集箱503、抽水泵
具體實施方式
如圖3為本實用新型反滲透濃水回收系統示意圖；一種廢水綜合回收利用系統， 市用自來水在本系統中，總共分為兩路，一路首先進行前過濾裝置201，前過濾裝置201主要是較大顆粒的處理，譬如採用多介質過濾器或者超濾膜過濾器處理，然後進行反滲透處理裝置201後進入到用水點207供用水點使用；市用自來水另一路首先進入工業用水水箱 203，然後供給洗滌塔204衝洗用水以及冷卻塔205用水，用水點207使用後產生的一部分廢水進行終端清洗回用裝置206處理後再次返回到反滲透處理裝置202中，用水點207使用後產生的另一部分廢水(主要是含氟廢水)以及洗滌塔204衝洗用水、冷卻塔用水205產生的廢水經過廢水回收裝置210後產生的廢水進入到廢水水箱208中，經過廢水回收裝置 210後產生的回收水返回到工業用水水箱203再次利用，用水點207產生的氨氮廢水直接進入廢水水箱208，廢水水箱208內的廢水經過處理後排放。如圖4所示，廢水回收裝置210中，廢水經過第一次PH值調節後再經過平板膜過濾器301微濾過濾處理後進行第二次PH值調節後進入工業用水水箱203。本專利中微濾過濾採用圓形平板超濾膜過濾器進行過濾，由於平板超濾膜不像傳統的中空纖維超濾膜的管狀中空結構，而是在膜兩側形成寬闊的不受阻礙的接觸面，從而一方面使得無法透過超濾膜的雜質能停留在膜的一側，而另一側則透過處理後的清水，這樣在反洗泵反洗的時候，能夠輕鬆的將粘附在超濾膜一側面上的雜質被反洗掉，從而使超濾膜能迅速恢復正常流量而不會形成汙堵；另一方面就算形成汙堵，也能夠從這種開放的平板膜上清理汙堵，非常方便。而且在實踐中，平板超濾膜在出現問題後可以單獨更換膜片而不需要更換整體設備，從而節約了成本。經過測算，使用平板超濾膜後超濾膜的壽命可達到3 — 5年才需要更換，大大節約了運行成本。反滲透處理裝置202後的濃水再次進行反滲透濃水回收，回收產生的廢水直接進入廢水水箱208，回收後的純水進入到反滲透處理裝置202中進行再次處理。如圖5所示，反滲透濃水回收裝置中反滲透處理產生的濃水首先進入到緩存水箱401中，緩存水箱401 通過一抽水泵402與一圓形平板膜過濾器403連接，平板膜過濾器403與一軟化器404連接，軟化器404通過一抽水泵405與第二反滲透裝置406連接，第二反滲透裝置406處理後的純水進入到反滲透處理裝置202中進行再次處理，第二反滲透裝置406處理產生的濃水進入到濃水緩存水箱408中，通過一抽水泵407再次輸入到軟化器404中，軟化器404設有一連接到廢水水箱208的再生廢水排水口。本專利中，軟化器404為鈉離子交換器。如圖6所示，終端清洗回用處理裝置206是指用水點207的廢水經過陰床501處理後回收的純水返回到反滲透處理裝置202中，並在陰床501 —端設有用於陰床501再生的鹼液接入口，陰床501的另一端設有廢鹼收集箱502，廢鹼收集箱502通過一抽水泵503與廢水水箱208導通連接。廢水水箱208設有四個酸鹼中和池，分別為第一酸鹼中和池504、 第二酸鹼中和池505、第三酸鹼中和池506、第四酸鹼中和池507，酸鹼中和池上設有用於中和酸鹼中和池中廢水PH值的酸液以及鹼液進液管，廢鹼收集箱502與第一酸鹼中和池504 導通連接。本領域技術人員應該認識到，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了使本領域技術人員能夠更好的理解本專利內容，不應理解為是對本專利保護範圍的限制，只要是根據本專利所揭示精神所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利保護範圍。
權利要求1.一種廢水綜合回收利用系統，市用自來水一路進水口連通前過濾裝置，然後連接到反滲透處理裝置後進入到用水點；市用自來水另一路進水口連通工業用水水箱，然後連接到洗滌塔以及冷卻塔，其特徵在於所述用水點通過一終端清洗回用裝置連接到所述反滲透處理裝置，所述用水點的一個廢水排出口以及所述洗滌塔、冷卻塔的廢水排出口通過廢水回收裝置連接到工業用水水箱，所述廢水回收裝置的廢水排出口和所述用水點產生的氨氮廢水排出口連接到廢水水箱上。
2.根據權利要求1所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述廢水回收裝置是指一含平板膜過濾器的過濾裝置一端設有廢水進水口以及用於調節PH值的酸鹼液進液口，另一端與工業用水水箱連接，所述平板膜過濾器裝置與所述工業用水水箱之間設有用於調節PH值的酸鹼液進液口。
3.根據權利要求1或2所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述反滲透處理裝置的濃水排水口連接到一反滲透濃水回收裝置上，所述反滲透濃水回收裝置的濃水排水口連接到一廢水水箱上，所述反滲透濃水回收裝置的滲透淡水出水口連接到所述反滲透處理裝置的進水口上。
4.根據權利要求3所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述反滲透濃水回收裝置是指反滲透處理裝置的濃水排水口連接一緩存水箱，所述緩存水箱通過一抽水泵與一過濾裝置連接，所述過濾裝置與一軟化器連接，所述軟化器通過一抽水泵與第二反滲透裝置連接，所述第二反滲透裝置處理後的純水出水口連接到所述反滲透處理裝置的進水口上，所述第二反滲透裝置的濃水出水口連接到一濃水緩存水箱上， 所述濃水緩存水箱通過一抽水泵連接到所述軟化器的進水口，所述軟化器還設有一連接到廢水水箱的再生廢水排水口。
5.根據權利要求4所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述過濾裝置為中空纖維超濾膜過濾器，所述軟化器為鈉離子交換器。
6.根據權利要求5所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述終端清洗回用處理裝置是指用水點的廢水出水口與一陰床的進水口連接，所述陰床的純水出水口連接到反滲透處理裝置的進水口上，所述陰床一端設有用於陰床再生的鹼液接入口，所述陰床的另一端設有廢鹼收集箱，所述廢鹼收集箱通過一提升泵與廢水水箱導通連接。
7.根據權利要求6所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述廢水水箱包括至少兩個酸鹼中和池，所述酸鹼中和池上設有用於中和酸鹼中和池中廢水PH值的酸液以及鹼液進液管。
8.根據權利要求7所述的廢水綜合回收利用系統，其特徵在於所述廢水水箱設有四個酸鹼中和池，所述廢鹼收集箱與第一酸鹼中和池導通連接。
專利摘要本專利公開了一種廢水綜合回收利用系統，市用自來水一路進水口連通前過濾裝置，然後連接到反滲透處理裝置後進入到用水點；市用自來水另一路進水口連通工業用水水箱，然後連接到洗滌塔以及冷卻塔，所述用水點通過一終端清洗回用裝置連接到所述反滲透處理裝置，所述用水點的一個廢水排出口以及所述洗滌塔、冷卻塔的廢水排出口通過廢水回收裝置連接到工業用水水箱，所述廢水回收裝置的廢水排出口連接到廢水水箱上。通過引入多種廢水處理手段，著眼於廢水處理的經濟性，不但節約成本，而且使廢水回收利用率大為提高，降低了廢水排放量。
文檔編號C02F9/02GK202030590SQ20112000163
公開日2011年11月9日 申請日期2011年1月5日 優先權日2011年1月5日
發明者唐偉權 申請人:富毅特(上海)環保科技有限公司